ES2847198T3 - Building elements made of binders that harden by combined hydration and carbonation - Google Patents

Building elements made of binders that harden by combined hydration and carbonation Download PDF

Info

Publication number
ES2847198T3
ES2847198T3 ES17195448T ES17195448T ES2847198T3 ES 2847198 T3 ES2847198 T3 ES 2847198T3 ES 17195448 T ES17195448 T ES 17195448T ES 17195448 T ES17195448 T ES 17195448T ES 2847198 T3 ES2847198 T3 ES 2847198T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
weight
binder
phases
carbonation
hydraulically
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17195448T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Jan Skocek
Maciej Zajac
Haha Mohsen Ben
Frank Bullerjahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heidelberg Materials AG
Original Assignee
HeidelbergCement AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HeidelbergCement AG filed Critical HeidelbergCement AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2847198T3 publication Critical patent/ES2847198T3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
    • C04B28/186Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type containing formed Ca-silicates before the final hardening step
    • C04B28/188Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type containing formed Ca-silicates before the final hardening step the Ca-silicates being present in the starting mixture
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/345Hydraulic cements not provided for in one of the groups C04B7/02 - C04B7/34
    • C04B7/3453Belite cements, e.g. self-disintegrating cements based on dicalciumsilicate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06Aluminous cements
    • C04B28/065Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/02Selection of the hardening environment
    • C04B40/0231Carbon dioxide hardening
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/32Aluminous cements
    • C04B7/323Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/14Producing shaped prefabricated articles from the material by simple casting, the material being neither forcibly fed nor positively compacted
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302Water reducers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/304Air-entrainers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/32Superplasticisers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Método para fabricar elementos de construcción que comprende los pasos: - proporcionar un aglutinante que comprenda al menos el 8 % en peso de ternesita, al menos el 15 % en peso de silicato dicálcico y al menos el 5 % en peso de ye'elimita, cada uno con respecto al aglutinante total, como fases hidráulicamente reactivas - mezclar el aglutinante con agua para formar una pasta - fundir la pasta en la conformación deseada para el elemento de construcción - hacer reaccionar la pasta de manera hidráulica para formar fases hidratadas y crear poros capilares adicionales y - endurecer por carbonatación para proporcionar el elemento de construcción.Method for manufacturing building elements comprising the steps: - providing a binder comprising at least 8% by weight of ternesite, at least 15% by weight of dicalcium silicate and at least 5% by weight of ye'elimite, each relative to the total binder, as hydraulically reactive phases - mix the binder with water to form a paste - melt the paste into the desired shape for the building element - hydraulically react the paste to form hydrated phases and create pores additional capillaries and - harden by carbonation to provide the building block.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Elementos de construcción hechos de aglutinantes que endurecen por hidratación y carbonatación combinadas Building elements made of binders that harden by combined hydration and carbonation

La presente invención se refiere a nuevos elementos de construcción obtenidos a partir de aglutinantes que dependen de la hidratación con posterior carbonatación para endurecer.The present invention relates to new building elements obtained from binders that depend on hydration with subsequent carbonation to harden.

El cemento y los productos hechos con él como el hormigón, el mortero etc., son materiales de construcción muy extendidos y versátiles. Sin embargo, el cemento es también responsable de una cantidad considerable de consumo de energía y emisión de CO2 , así como de que se requieran grandes cantidades de materias primas valiosas. Así, se han hecho muchas propuestas diferentes para ahorrar materias primas naturales, energía y emisión de CO2.Cement and products made with it such as concrete, mortar, etc., are very widespread and versatile construction materials. However, cement is also responsible for a considerable amount of energy consumption and CO 2 emission, as well as requiring large amounts of valuable raw materials. Thus, many different proposals have been made to save natural raw materials, energy and CO 2 emission.

Una de ellas es el uso de aglutinantes que enduren por medio de carbonatación, véanse, por ejemplo, los documentos US 2011/0165400 A1, US 2012/0312194 A1 y WO 2016/022485 A1. De por sí, la reducción de la relación Ca/Si en la materia prima disminuye la cantidad de CO2 liberado y su absorción durante el endurecimiento multiplica el efecto. Esta propuesta y otras también se describen en https://www.technologyreview.com/s/ 535646/what-happened-togreen-concrete. De acuerdo con esto, Novacem se basa en la sustitución de cemento Portland con material de óxido de magnesio que endurece por carbonatación. Calera hace reaccionar dióxido de carbono de gases de escape para formar polvo de carbonato de calcio (polimorfo de vaterita) que, a su vez, es útil como aglutinante (que forma estructuras continuas de aragonita). Carbstone y Solidia se basan en materiales que endurecen directamente por carbonatación.One of them is the use of binders that harden by means of carbonation, see, for example, US 2011/0165400 A1, US 2012/0312194 A1 and WO 2016/022485 A1. By itself, reducing the Ca / Si ratio in the raw material reduces the amount of CO 2 released and its absorption during hardening multiplies the effect. This proposal and others are also described at https://www.technologyreview.com/s/ 535646 / what-happened-togreen-concrete. Accordingly, Novacem is based on the replacement of Portland cement with magnesium oxide material that hardens by carbonation. Calera reacts carbon dioxide from exhaust gases to form calcium carbonate powder (vaterite polymorph) which, in turn, is useful as a binder (forming continuous aragonite structures). Carbstone and Solidia are based on materials that harden directly by carbonation.

Sin embargo, a diferencia del endurecimiento de cemento Portland mediante la hidratación con el agua presente en la pasta los aglutinantes de carbonatación requieren CO2 en cantidades relevantes y también en alta concentración cuando el endurecimiento tiene lugar sin tiempos de curado prolongados. Aunque haya CO2 en la disolución del poro de la pasta, su cantidad es normalmente demasiado baja. El suministro de la atmósfera circundante por difusión lleva demasiado tiempo. Así, se consideran necesarias temperaturas elevadas y disoluciones acuosas de CO2 o CO2 a alta presión. Estas son caras y tampoco son posibles para todos los usos.However, unlike the hardening of Portland cement by hydration with the water present in the paste, carbonation binders require CO 2 in relevant quantities and also in high concentration when hardening takes place without long curing times. Even if there is CO 2 in the pulp pore solution, its amount is normally too low. Supplying the surrounding atmosphere by diffusion takes too long. Thus, elevated temperatures and aqueous solutions of CO 2 or CO 2 at high pressure are considered necessary. These are expensive and also not possible for all uses.

Sorprendentemente, ahora se encontró que los aglutinantes que comprenden ternesita, silicato dicálcico y ye'elimita como fases hidráulicamente reactivas fraguan y endurecen hidráulicamente para proporcionar fases carbonatables con una porosidad que permita un endurecimiento por carbonatación mejorado. La reacción hidráulica proporciona fraguado, opcionalmente algún endurecimiento y resistencia mecánica en verde de la pasta de aglutinante y al mismo tiempo crea fases carbonatables y, por acción autodesecante, porosidad para endurecimiento por carbonatación rápido y mejorado. Naturalmente, no puede excluirse que tenga lugar ya algo de carbonatación durante el paso de hidratación debido al dióxido de carbono disponible en la pasta y que se siga produciendo algo de hidratación durante el paso de carbonatación siempre que existan fases hidratables y agua. Pero las reacciones principales son hidratación en el primer paso y carbonatación en el segundo paso.Surprisingly, it has now been found that binders comprising ternesite, dicalcium silicate and ye'-delimit as hydraulically reactive phases hydraulically set and harden to provide carbonatable phases with porosity allowing improved carbonation hardening. The hydraulic reaction provides setting, optionally some hardening and green strength of the binder paste and at the same time creates carbonatable phases and, by self-drying action, porosity for improved and rapid carbonation hardening. Of course, it cannot be excluded that some carbonation already occurs during the hydration step due to the carbon dioxide available in the paste and that some hydration continues to occur during the carbonation step as long as hydratable phases and water are present. But the main reactions are hydration in the first step and carbonation in the second step.

Por lo tanto, los objetos anteriores se resuelven mediante elementos de construcción hechos a partir de un aglutinante que comprende al menos el 8 % en peso de ternesita, al menos el 15 % en peso de silicato dicálcico y al menos el 5 % en peso de ye'elimita como fases hidráulicamente reactivas, que se hace reaccionar de manera hidráulica para formar fases hidratadas y poros capilares que permiten el endurecimiento por carbonatación proporcionándose el elemento de construcción. La suma de todos los componentes, incluidas otras fases incluidas las fases no reactivas, asciende al 100 % en peso.Therefore, the above objects are solved by building elements made from a binder comprising at least 8% by weight of ternesite, at least 15% by weight of dicalcium silicate and at least 5% by weight of ye'elimita as hydraulically reactive phases, which is reacted hydraulically to form hydrated phases and capillary pores that allow hardening by carbonation by providing the building element. The sum of all the components, including other phases including the non-reactive phases, amounts to 100% by weight.

Para simplificar la descripción se usan en la presente memoria las siguientes abreviaturas que son habituales en el campo del cemento: H - H2O, C - CaO, A - ALO3 , F - Fe2O3, M - MgO, S - SiO2 y $ - SO3. Los compuestos se denominan principalmente por la forma pura, sin mención explícita de disoluciones sólidas, sustitución de iones extraños e impurezas, etc., como es habitual en los materiales técnicos e industriales. Como conoce el experto en la técnica, la composición exacta de las fases descrita puede variar debido a la sustitución con iones extraños. Dichos compuestos están comprendidos cuando se menciona la forma pura en la presente memoria, a menos que se indique expresamente de otro modo.To simplify the description, the following abbreviations that are common in the cement field are used herein: H - H 2 O, C - CaO, A - ALO 3 , F - Fe2O3, M - MgO, S - SiO 2 and $ - SO 3 . The compounds are named mainly by the pure form, without explicit mention of solid solutions, substitution of foreign ions and impurities, etc., as is usual in technical and industrial materials. As is known to the person skilled in the art, the exact composition of the phases described may vary due to replacement with foreign ions. Such compounds are encompassed when the pure form is mentioned herein, unless expressly stated otherwise.

Se usa silicato dicálcico en la presente memoria como término para varios tipos de formas de silicato dicálcico como, entre otros, belita, gamma-C2S y diferentes tipos de alfa-C2S. Normalmente, hay silicatos dicálcicos en varios polimorfos en clínkeres como cemento Portland ordinario (OPC, en inglés) y sulfoaluminato de calcio (CSA, en inglés) y forman disoluciones sólidas complejas incorporando elementos extraños. Estas disoluciones sólidas también están incluidas en el término silicato dicálcico. Ye'elimita designa la fase C4A3$ que incluye especialmente formas en donde Al es sustituido por hierro también en cantidades sustanciales de hasta un 80 % de sustitución. Ternesita significa C5S2$.Dicalcium silicate is used herein as the term for various types of dicalcium silicate forms such as, but not limited to, belite, gamma-C 2 S, and different types of alpha-C 2 S. Typically, there are dicalcium silicates in various polymorphs in clinkers. as ordinary Portland cement (OPC) and calcium sulfoaluminate (CSA) and form complex solid solutions incorporating foreign elements. These solid solutions are also included in the term dicalcium silicate. Ye'elimita designates the C4A3 $ phase which includes especially forms where Al is substituted by iron also in substantial amounts of up to 80% substitution. Ternesita means C5S2 $.

El término «reactivo» significa reactividad hidráulica a menos que se especifique de otro modo. Reactividad hidráulica designa la reacción de un compuesto con agua u otros compuestos que contienen agua para formar fases hidratadas incluyendo que tenga lugar una reacción de dos o más compuestos de manera simultánea.The term "reactive" means hydraulic reactivity unless otherwise specified. Hydraulic reactivity refers to the reaction of a compound with water or other water-containing compounds to form hydrated phases including a reaction of two or more compounds taking place simultaneously.

En la presente memoria, clínker designa un producto sinterizado obtenido por calcinación de una materia prima a elevada temperatura y conteniendo al menos una fase hidráulica. Calcinar significa un cambio de una o más propiedades del material de partida como la química, la cristalinidad, la composición de las fases, la disposición espacial y los enlaces de los átomos de la red que se produce por suministro de energía térmica. El material de partida puede ser un solo material, pero normalmente es una mezcla. El material de partida es normalmente finamente molido y después se denomina harina bruta. El material de partida puede contener mineralizantes, que son sustancias que disminuyen la temperatura necesaria para la fusión y/o actúan como fundentes y/o mejoran la formación de clínker, por ejemplo, formando disoluciones sólidas o por estabilización de las fases. Los mineralizantes pueden ser parte de los componentes del material de partida o añadirse como componente separado.In the present specification, clinker designates a sintered product obtained by calcining a raw material at a high temperature and containing at least one hydraulic phase. Calcinar means a change of one or more starting material properties such as chemistry, crystallinity, phase composition, spatial arrangement and bonding of the atoms in the lattice produced by the supply of thermal energy. The starting material can be a single material, but is usually a mixture. The starting material is normally finely ground and is then called raw flour. The starting material may contain mineralizers, which are substances that lower the temperature necessary for melting and / or act as fluxes and / or improve clinker formation, for example, by forming solid solutions or by stabilizing the phases. Mineralizers can be part of the starting material components or added as a separate component.

Cemento se usa para designar un material que, después de la mezcla con un líquido para formar una pasta, puede desarrollar resistencia mecánica por reacción hidráulica. Así, cemento indica un clínker molido con o sin más componentes y otras mezclas como cemento supersulfatado, aglutinante de geopolímero y cemento de silicato dicálcico obtenidas por tratamiento hidrotérmico. Aglutinante o mezcla aglutinante significa un material o una mezcla que contiene cemento y que desarrolla resistencia mecánica por reacción hidráulica con agua o de otro modo como por carbonatación, en donde el aglutinante normalmente, pero no necesariamente, contiene más componentes además del cemento. Un aglutinante se usa añadiendo agua u otro líquido y mayormente también agregado, así como opcionalmente mezclas y/o aditivos.Cement is used to designate a material that, after mixing with a liquid to form a paste, can develop mechanical strength by hydraulic reaction. Thus, cement indicates a ground clinker with or without more components and other mixtures such as supersulphated cement, geopolymer binder and dicalcium silicate cement obtained by hydrothermal treatment. Binder or binder mixture means a cement-containing material or mixture that develops mechanical strength by hydraulic reaction with water or otherwise such as carbonation, where the binder normally, but not necessarily, contains more components in addition to cement. A binder is used by adding water or other liquid and mostly also adding, as well as optionally mixtures and / or additives.

El aglutinante a partir del cual se forma el elemento de construcción según la invención puede hacerse de una gran variedad de materiales, entre ellos productos secundarios y desechos que, hasta ahora, no pueden usarse o solo pueden usarse hasta un grado limitado. Independientemente de la fabricación del aglutinante, que puede ahorrar o no energía en comparación con la producción de otros aglutinantes, hay una reducción significativa de la generación de CO2 , puesto que el endurecimiento consume CO2.The binder from which the building element according to the invention is formed can be made from a wide variety of materials, including by-products and waste which, hitherto, cannot be used or can only be used to a limited extent. Regardless of the binder manufacture, which may or may not save energy compared to the production of other binders, there is a significant reduction in CO 2 generation, since curing consumes CO 2 .

Comparado con aglutinantes conocidos que endurecen por carbonatación el aglutinante según la invención ni requiere materias primas de alto grado ni requiere un curado caro y exigente. La fabricación de un clínker que comprenda ternesita, silicato dicálcico y ye'elimita permite el uso de materias primas de grado bajo y requiere menores temperaturas que para otros muchos tipos de clínkeres. Debido a la autodesecación, el CO2 puede acceder más fácilmente a toda la estructura en forma gaseosa, de manera que incluso a baja temperatura y con baja concentración de CO2 y presión se logra una carbonatación rápida. Las propuestas previas se basaban en la disolución de CO2 en agua y temperaturas de 90 °C. El aumento de las temperaturas para el curado consume parte de los ahorros de CO2 logrados y requiere además dispositivos elaborados. La pasta de aglutinante según la invención puede fundirse como cemento Portland (OPC) y endurece en condiciones ambientales como OPC.Compared to known binders which harden by carbonation the binder according to the invention neither requires high grade raw materials nor does it require expensive and demanding curing. The manufacture of a clinker comprising ternesite, dicalcium silicate and ye'elimita allows the use of low grade raw materials and requires lower temperatures than for many other types of clinkers. Due to self-drying, CO 2 can more easily access the entire structure in gaseous form, so that even at low temperature and with low CO 2 concentration and pressure, rapid carbonation is achieved. Previous proposals were based on the dissolution of CO 2 in water and temperatures of 90 ° C. Increasing temperatures for curing consumes part of the CO 2 savings achieved and also requires elaborate devices. The binder paste according to the invention can be melted as Portland cement (OPC) and hardens under ambient conditions as OPC.

Una característica importante del aglutinante según la invención es que están disponibles tanto las fases hidráulicamente reactivas como las fases que endurecen por carbonatación. La proporción de fases hidráulicas en el aglutinante puede ser del 28 % al 100 % en peso. Preferiblemente está contenido al menos el 40 % en peso, más preferido al menos el 50 % en peso y lo más preferido al menos el 60 % en peso de fases hidráulicas.An important characteristic of the binder according to the invention is that both hydraulically reactive phases and phases that harden by carbonation are available. The proportion of hydraulic phases in the binder can be 28% to 100% by weight. Preferably at least 40% by weight is contained, more preferred at least 50% by weight and most preferred at least 60% by weight of hydraulic phases.

Las fases hidráulicamente reactivas más importantes son: ternesita, silicato dicálcico y ye'elimita. Además, son adecuadas las fases ferríticas C6AxFy con x y = 3 y tanto x como y > 0 y x < y, p. ej. C4AF, C2 F, ellestadita y fases hidráulicas amorfas de XRD, p. ej., materiales de tipo vidrio, lodos y cenizas. Es posible alita, pero en vista de la alta energía y la emisión asociada de CO2 asociadas con su producción es menos preferida. A diferencia del OPC el aglutinante según la invención ni requiere ni se beneficia significativamente de la alita como fase hidráulica. Puede haber fases carbonatables en pequeñas cantidades desde el comienzo, por ejemplo, periclasa, cal libre o portlandita. Normalmente, los productos hidratados de las fases hidráulicamente reactivas como hidratos de calcio-silicato, hidratos de calcio-aluminio-silicato, hidratos de aluminio-silicato, portlandita, brucita, stratlingita, fases de tipo hidrotalcita y ettringita / AFm forman la mayor parte de las fases carbonatables que contribuyen a la resistencia máxima.The most important hydraulically reactive phases are: ternesite, dicalcium silicate and ye'elimite. Furthermore, the ferritic phases C6AxFy with xy = 3 and both x and y> 0 and x <y, p, are suitable. ex. C 4 AF, C 2 F, ellestadite and amorphous hydraulic phases of XRD, e.g. eg, glass-like materials, sludge and ash. Alita is possible, but in view of the high energy and associated CO 2 emission associated with its production it is less preferred. Unlike OPC, the binder according to the invention neither requires nor significantly benefits from wing as a hydraulic phase. There may be carbonatable phases in small amounts from the start, for example, periclase, free lime or portlandite. Typically, hydrated products of hydraulically reactive phases such as calcium-silicate hydrates, calcium-aluminum-silicate hydrates, aluminum-silicate hydrates, portlandite, brucite, stratlingite, hydrotalcite-type phases, and ettringite / AFm make up the majority of the carbonatable phases that contribute to maximum strength.

El mecanismo de endurecimiento del aglutinante según la invención se ilustra en la figura 1. Inicialmente, las partículas B de aglutinante se suspenden en agua W, lado izquierdo. La reacción hidráulica consume agua y proporciona una capa de fases H hidratadas alrededor de las partículas de aglutinante que comprenden fases hidráulicamente reactivas, véase el medio. El agua consumida sale de los poros P atrás (autodesecación) y el producto de hidratación proporciona un primer fraguado y endurecimiento de la pasta. Con frecuencia, el fraguado y el endurecimiento por reacción hidráulica proporcionan productos con suficiente resistencia mecánica en verde para desmoldeo. El endurecimiento final por carbonatación proporciona partículas B de aglutinante con una capa L de fases hidratadas y carbonatadas, véase el lado derecho de la figura. Por supuesto, esta figura muy esquemática simplemente ilustra el principio, la realidad es más compleja, por ejemplo, las partículas de aglutinante pueden convertirse completamente en fases hidratadas y carbonatadas. También, la carbonatación puede empezar inmediatamente, aunque la parte principal de la carbonatación tiene lugar solo cuando la reacción hidráulica ha creado poros e hidratos. Pueden quedar fases hidratadas en el producto final. Las partículas de aglutinante que contienen solo fases de carbonatación no se hidratarán.The setting mechanism of the binder according to the invention is illustrated in Figure 1. Initially, the binder particles B are suspended in water W, left side. The hydraulic reaction consumes water and provides a layer of hydrated H phases around the binder particles comprising hydraulically reactive phases, see medium. The consumed water leaves the pores P behind (self-drying) and the hydration product provides a first setting and hardening of the paste. Hydraulic reaction setting and hardening often provide products with sufficient green strength for mold release. Final carbonation hardening provides binder particles B with a layer L of hydrated and carbonate phases, see right hand side of figure. Of course, this very schematic figure simply illustrates the principle, the reality is more complex, for example, the binder particles can be completely converted into hydrated and carbonated phases. Also, carbonation can begin immediately, although the main part of carbonation takes place only when the hydraulic reaction has created pores and hydrates. Hydrated phases may remain in the final product. Binder particles containing only carbonation phases will not hydrate.

Para permitir que tenga lugar la autodesecación la relación agua/aglutinante (w/b) de la pasta de aglutinante según la invención tiene que ajustarse de manera cuidadosa. Podrá tener un valor de 0.2 a 1.2, preferiblemente de 0.25 a 0.8 y lo más preferido de 0.35 a 0.6 con respecto a la suma de fases hidráulicamente reactivas del aglutinante. Naturalmente, la w/b tiene que adaptarse a las propiedades fijadas como objetivo del producto. In order to allow self-drying to take place the water / binder ratio (w / b) of the binder paste according to the invention has to be carefully adjusted. It may have a value of 0.2 to 1.2, preferably 0.25 to 0.8 and most preferably 0.35 to 0.6 with respect to the sum of the hydraulically reactive phases of the binder. Naturally, the w / b has to be tailored to the target properties of the product.

Adicionalmente, tiene que adaptarse la consistencia de la pasta. Puesto que la w/b es normalmente baja para pastas de aglutinante según la invención con frecuencia será necesario añadir mezclas como agentes reductores acuosos, plastificantes y superplastificantes para ajustar la consistencia al tiempo que se mantiene la w/b en el intervalo adecuado para autodesecación. Los agentes reductores acuosos, los plastificantes y los superplastificantes útiles son, por ejemplo, pero no exclusivamente, compuestos orgánicos con uno o más de los siguientes: carboxilato, sulfonato, fosfonato, fosfato o grupos funcionales alcohol. Otras mezclas que influyen en la trabajabilidad son los retardantes. Principalmente tienen por objeto la prolongación del tiempo que se mantiene una consistencia especificada. Los retardantes retardan el fraguado y/o el endurecimiento de la pasta aglutinante. Sustancias adecuadas son, por ejemplo, pero no exclusivamente, fosfatos, boratos, sales de Pb, Zn, Cu, As, Sb, lignosulfonatos, ácido hidroxilcarboxílico y sus sales, fosfonatos, azúcares (sacáridos).Additionally, the consistency of the dough has to be adapted. Since the w / b is normally low for binder pastes according to the invention it will often be necessary to add mixtures such as aqueous reducing agents, plasticizers and superplasticizers to adjust the consistency while maintaining the w / b in the proper range for self-drying. Useful aqueous reducing agents, plasticizers, and superplasticizers are, for example, but not exclusively, organic compounds with one or more of the following: carboxylate, sulfonate, phosphonate, phosphate, or alcohol functional groups. Other mixtures that influence workability are retardants. They are primarily intended to extend the time that a specified consistency is maintained. Retardants retard the setting and / or hardening of the binder paste. Suitable substances are, for example, but not exclusively, phosphates, borates, salts of Pb, Zn, Cu, As, Sb, lignosulfonates, hydroxylcarboxylic acid and its salts, phosphonates, sugars (saccharides).

Los cementos de ternesita - silicato dicálcico - sulfoaluminato de calcio (BCT) o los cementos de ternesita - silicato dicálcico - sulfoaluminato de calcio - ferrita (TBF) se usan para proporcionar el aglutinante según la invención. Pueden hacerse, por ejemplo, como se describe en los documentos w O 2013/023731 A2 (BCT) y WO 2013/023729 A2 (TBF), respectivamente. Los cementos de BCT y TBF contienen cantidades altas de silicato dicálcico además de ternesita y ye'elimita y con frecuencia tienen un alto contenido de elementos no deseados como metales pesados. Sus propiedades hidráulicas con frecuencia no son suficientes para su uso como aglutinante de endurecimiento de manera hidráulica, pero son demasiado reactivos para su uso como materiales cementosos suplementarios en aglutinantes a base de OPC.Ternesite-dicalcium silicate-calcium sulfoaluminate (BCT) cements or ternesite-dicalcium silicate-calcium sulfoaluminate-ferrite (TBF) cements are used to provide the binder according to the invention. They can be done, for example, as described in WO 2013/023731 A2 (BCT) and WO 2013/023729 A2 (TBF), respectively. BCT and TBF cements contain high amounts of dicalcium silicate in addition to ternesite and ye'elimite and are often high in unwanted elements such as heavy metals. Their hydraulic properties are often not sufficient for use as a hydraulically hardening binder, but are too reactive for use as supplemental cementitious materials in OPC-based binders.

Las composiciones típicas para BCT son:Typical compositions for BCT are:

del 8 % al 75 % en peso de ternesita, preferiblemente del 10 % al 60 % en peso, lo más preferido del 20 % al 40 % en peso;8% to 75% by weight ternesite, preferably 10% to 60% by weight, most preferred 20% to 40% by weight;

del 15 % al 70 % en peso de silicato dicálcico, preferiblemente del 20 % al 60 % en peso, lo más preferido del 30 % al 50 % en peso;15% to 70% by weight of dicalcium silicate, preferably 20% to 60% by weight, most preferably 30% to 50% by weight;

del 5 % al 70 % en peso de ye'elimita, preferiblemente del 10 % al 60 % en peso, lo más preferido del 20 % al 45 % en peso;5% to 70% by weight of ye'elimits, preferably 10% to 60% by weight, most preferably 20% to 45% by weight;

del 0 % al 30 % en peso de C4AF, preferiblemente del 3 % al 25 % en peso, lo más preferido del 5 % al 15 % en peso;0% to 30% by weight of C 4 AF, preferably 3% to 25% by weight, most preferably 5% to 15% by weight;

del 0 % al 20 % en peso de C2F, preferiblemente del 2 % al 15 % en peso, lo más preferido del 3 % a 8 % en peso;0% to 20% by weight of C 2 F, preferably 2% to 15% by weight, most preferably 3% to 8% by weight;

del 0 % a 30 % en peso de fase amorfa por rayos X hidráulica, preferiblemente del 2 % al 25 % en peso, lo más preferido del 5 % al 20 % en peso;0% to 30% by weight of hydraulic X-ray amorphous phase, preferably 2% to 25% by weight, most preferably 5% to 20% by weight;

del 0 % a 30 % en peso de fases minoritarias.0% to 30% by weight of minor phases.

Las composiciones típicas para TBF son:Typical compositions for TBF are:

del 20 % a 95 % en peso de ternesita, preferiblemente del 30 % al 85 % en peso, lo más preferido del 40 % al 75 % en peso;20% to 95% by weight ternesite, preferably 30% to 85% by weight, most preferred 40% to 75% by weight;

del 5 % al 80 % en peso de silicato dicálcico, preferiblemente del 15 % al 70 % en peso, lo más preferido del 20 % al 60 % en peso;5% to 80% by weight of dicalcium silicate, preferably 15% to 70% by weight, most preferably 20% to 60% by weight;

del 5 % a <15 % en peso de ye'elimita, preferiblemente del 5 % al 12 % en peso, lo más preferido del 5 % al 10 % en peso;5% to <15% by weight ye'elimits, preferably 5% to 12% by weight, most preferably 5% to 10% by weight;

del 0 % al 30 % en peso de C4AF, preferiblemente del 3 % al 25 % en peso, lo más preferido del 5 % al 20 % en peso;0% to 30% by weight of C 4 AF, preferably 3% to 25% by weight, most preferably 5% to 20% by weight;

del 0 % al 20 % en peso de C2 F, preferiblemente del 2 % al 15 % en peso, lo más preferido del 3 % al 8 % en peso;0% to 20% by weight of C 2 F, preferably 2% to 15% by weight, most preferably 3% to 8% by weight;

del 0 % al 30 % en peso de fase amorfa por rayos X hidráulica, preferiblemente del 2 % al 25 % en peso, lo más preferido del 5 % al 20 % en peso;0% to 30% by weight of hydraulic X-ray amorphous phase, preferably 2% to 25% by weight, most preferably 5% to 20% by weight;

del 0 % a 30 % en peso de fases minoritarias.0% to 30% by weight of minor phases.

Todas las cantidades relativas a las fases de aglutinante total y con la condición de que la suma de todas las fases incluyendo los componentes adicionales opcionales suman el 100 %. Las cantidades minoritarias resumen componentes, hidráulicos o no, que están contenidos en cantidades individuales menores que el 10 % en peso, normalmente menores que el 5 % en peso o incluso solo en cantidades traza. Las fases minoritarias habituales son anhidrita, cal, periclasa, cuarzo, hematita, Ca-langbeinita, maghemita, akermanita. Además de estos, puede haber uno o más de los siguientes: y-belita, ellestadita, krotita, mayenita, grossita, srebrodolskita, hidroxilellestadita, gehlenita, abelita, rankinita, alita, calcita, dolomita, corindón, (para)wollastonita, forsterita, enstatita, fayalita, aluminato, magnetita, mullita, fluor-cloro-apatito, fluoruro-dióxido-tetrakis(silicato) de dodecacalcio y potasio, arcanita, langbeinita, aphthitalita, thernadita, bassanita, yeso, sylvita, halita, syngenita, portlandita, aluminato de tetracalcio hidratado, hidrocalumita, monosulfato, perovskita, rutilo, anatasa, fluBspat, austenita, merwinita, bredigita, jasmundita y oldhamita.All amounts relative to the total binder phases and provided that the sum of all the phases including the optional additional components add up to 100%. Minority amounts summarize components, hydraulic or not, that are contained in individual amounts less than 10% by weight, usually less than 5% by weight or even only in trace amounts. The usual minority phases are anhydrite, lime, periclase, quartz, hematite, Ca-langbeinite, maghemite, akermanite. In addition to these, there may be one or more of the following: y-belite, ellestadite, krotite, mayenite, grossite, srebrodolskite, hydroxyllestadite, gehlenite, abelite, rankinite, alite, calcite, dolomite, corundum, (para) wollastonite, forsterite, enstatite, fayalite, aluminate, magnetite , mullite, fluoro-chloro-apatite, dodecacalcium potassium fluoride-dioxide-tetrakis (silicate), arcanite, langbeinite, aphthitalite, thernadite, bassanite, gypsum, sylvite, halite, syngenite, portlandite, hydrated tetracalcium aluminate, hydrocalumite, monosulfate hydrate , perovskite, rutile, anatase, fluBspat, austenite, merwinite, bredigite, jasmundite and oldhamite.

Estos cementos pueden hacerse usando grandes cantidades de subproductos industriales y materiales precursores de bajo grado no aplicables para la producción de OPC en cantidades sustanciales como lodos, cenizas, sobrecargas de canteras, polvos de canteras, desechos de construcciones demolidas, residuo de vidrio, residuos de yeso y mezclas de los mismos.These cements can be made using large quantities of industrial by-products and low-grade precursor materials not applicable for the production of OPC in substantial quantities such as sludge, ash, quarry overburden, quarry dust, demolished construction waste, glass residue, waste from plaster and mixtures thereof.

Las materias primas se seleccionan y si se necesita se mezclan para proporcionar una harina bruta adecuada. Puede usarse un cálculo de Bogue adaptado para determinar cantidades adecuadas. La harina bruta se convierte, por ejemplo, en un horno rotatorio provisto de un dispositivo para atemperar el clínker para asegurar un contenido suficiente de ternesita. El clínker se muele después para obtener el cemento. Normalmente, se mezclan otros componentes como mezclas y especialmente aditivos con el cemento para hacer el aglutinante, pero el cemento también puede usarse sin aditivos. El clínker así como el cemento y el aglutinante obtenidos tendrán normalmente un contenido bajo de calcio en comparación con un OPC, haciendo a muchos de tales cementos inútiles para endurecimiento hidráulico solamente convencional. Pero según la invención la reactividad hidráulica baja proporcionada es suficiente puesto que una carbonatación rápida proporciona la resistencia necesaria, con frecuencia una resistencia muy alta, en tiempos adecuados.The raw materials are selected and if necessary mixed to provide a suitable raw flour. An adapted Bogue calculation can be used to determine suitable amounts. The raw flour is converted, for example, in a rotary kiln fitted with a device to temper the clinker to ensure a sufficient content of ternesite. The clinker is then ground to obtain the cement. Normally, other components such as mixtures and especially additives are mixed with the cement to make the binder, but the cement can also be used without additives. The clinker as well as the cement and the binder obtained will normally have a low content of calcium compared to an OPC, rendering many such cements useless for only conventional hydraulic hardening. But according to the invention the low hydraulic reactivity provided is sufficient since rapid carbonation provides the necessary resistance, often very high resistance, at suitable times.

Los clínkeres de BCT y TBF pueden tener una composición que permita su uso como aglutinante según la invención por sí mismos. En muchos casos, especialmente los clínkeres de TBF se combinarán p. ej. con clínker o cemento de sulfoaluminato de calcio para aumentar el contenido de ye'elimita y/u OPC u otro clínker o cemento de belita para aumentar el silicato dicálcico. También, se contempla la adición de sulfato en el caso de que su cantidad sea tan baja como sea deseable. Una composición útil para el aglutinante es:The BCT and TBF clinkers may have a composition that allows their use as a binder according to the invention on their own. In many cases, especially TBF clinkers will combine e.g. ex. with clinker or calcium sulfoaluminate cement to increase the content of ye'elimite and / or OPC or another clinker or belite cement to increase the dicalcium silicate. Also, the addition of sulfate is contemplated if its amount is as low as desirable. A useful composition for the binder is:

• del 8 % al 75 % en peso de ternesita, preferiblemente del 10 % al 60 % en peso, lo más preferido del 20 % al 40 % en peso;• 8% to 75% by weight ternesite, preferably 10% to 60% by weight, most preferably 20% to 40% by weight;

• del 15 % al 80 % en peso de silicato dicálcico, preferiblemente del 10 % al 60 % en peso, lo más preferido del 20 % al 50 % en peso;• 15% to 80% by weight of dicalcium silicate, preferably 10% to 60% by weight, most preferably 20% to 50% by weight;

• del 5 % al 70 % en peso de ye'elimita, preferiblemente del 10 % al 60 % en peso, lo más preferido del 20 % al 45 % en peso;• from 5% to 70% by weight of ye'elimita, preferably from 10% to 60% by weight, most preferred from 20% to 45% by weight;

• del 0 % al 50 % en peso de C6AxFy con x y = 3 y tanto x como y > 0 y x < y, preferiblemente del 3 % al 25 % en peso, lo más preferido del 5 % al 15 % en peso;• 0 to 50% by weight of C6AxFy with x y = 3 and both x and y> 0 and x <y, preferably 3% to 25% by weight, most preferably 5% to 15% by weight;

• del 0 % al 20 % en peso de aluminatos reactivos, preferiblemente del 0.5 % al 10 % en peso, lo más preferido del 1 % al 5 % en peso;• 0% to 20% by weight of reactive aluminates, preferably 0.5% to 10% by weight, most preferred 1% to 5% by weight;

• del 0 % al 25 % en peso de periclasa, preferiblemente del 1 % al 20 % en peso, lo más preferido del 3 % al 10 % en peso;• 0% to 25% by weight of periclase, preferably 1% to 20% by weight, most preferably 3% to 10% by weight;

• del 0 % al 30 % en peso de fase amorfa por rayos X hidráulica, preferiblemente del 2 % al 25 % en peso, lo más preferido del 5 % al 20 % en peso y• 0% to 30% by weight of hydraulic X-ray amorphous phase, preferably 2% to 25% by weight, most preferred 5% to 20% by weight and

• del 0 % al 30 % en peso de fases minoritarias, preferiblemente del 0 % al 15 % en peso, lo más preferido del 0 % al 5 % en peso.• 0% to 30% by weight of minor phases, preferably 0% to 15% by weight, most preferably 0% to 5% by weight.

El aglutinante usado para hacer los elementos de construcción según la invención pueden contener mezclas y/o aditivos habituales. Las mezclas y/o los aditivos conocidos para OPC son útiles, así como los específicos adaptados a otros aglutinantes como cemento de sulfoaluminato de calcio y cemento de aluminato de calcio.The binder used to make the building blocks according to the invention may contain customary mixtures and / or additives. Known mixtures and / or additives for OPC are useful, as well as specific ones adapted to other binders such as calcium sulfoaluminate cement and calcium aluminate cement.

Mezclas usadas con frecuencia son agentes reductores acuosos y plastificantes como por ejemplo, pero no exclusivamente, compuestos^ orgánicos con uno o más de los siguientes: carboxilato, sulfonato, fosfonato, fosfato o grupos funcionales alcohol. Éstos sirven para lograr una buena consistencia, es decir, aptitud para fluir, de la pasta con una cantidad más pequeña de agua. Puesto que una disminución de w/b normalmente proporciona un aumento de resistencia, dichas mezclas se usan comúnmente. Los agentes que ocluyen el aire también pueden mejorar la aptitud para fluir y pueden usarse para este propósito o por otras razones como, entre otras, modificaciones de la densidad y mejoras de la compactabilidad.Frequently used mixtures are aqueous reducing agents and plasticizers such as, but not exclusively, organic compounds with one or more of the following: carboxylate, sulfonate, phosphonate, phosphate, or alcohol functional groups. These serve to achieve a good consistency, ie flowability, of the paste with a smaller amount of water. Since a decrease in w / b normally provides an increase in strength, such mixes are commonly used. Air-entraining agents can also improve flowability and can be used for this purpose or for other reasons such as, but not limited to, density modifications and compactability improvements.

Además, es posible añadir activadores que aumenten la reactividad hidráulica de las fases del cemento y/o la actividad de carbonatación de los hidratos y las fases anhidras. Ejemplos de dichas sustancias son, por ejemplo, hidróxidos, nitratos, sulfatos, cloruros, silicatos (hidro)carbonatos de metales alcalinos y alcalino-térreos o compuestos orgánicos como glicerina, ácidos orgánicos y sus sales, cianatos y aminas, por ejemplo, trietanolamina, triisopropanolamina, dietanolisopropanolamina. Se debe indicar que algunos de estos pueden actuar como retardantes y acelerantes dependiendo de la dosis.Furthermore, it is possible to add activators that increase the hydraulic reactivity of the cement phases and / or the carbonation activity of the hydrates and the anhydrous phases. Examples of such substances are, for example, hydroxides, nitrates, sulfates, chlorides, silicates (hydro) carbonates of alkali and alkaline earth metals or organic compounds such as glycerin, organic acids and their salts, cyanates and amines, for example, triethanolamine, triisopropanolamine, diethanoisopropanolamine. It should be noted that some of these can act as retarders and accelerators depending on the dose.

Pueden añadirse mezclas especiales para mejorar la disolución de los iones carbonato en las disoluciones de interacción y en consecuencia acelerar el procedimiento de carbonatación. Estas pueden ser disolventes acuosos como alcanolaminas, por ejemplo, aminas primarias tipo monoetanolamina (MEA) y diglicolamina (DGA), aminas secundarias tipo dietanolamina (DEA) y diisopropanolamina (DIPA) y aminas terciarias tipo metildietanolamina (MDEA) y trietanolamina (TEA) o cualquier mezcla de ellas o sales alcalinas solubles e hidróxidos u otras sustancias que puedan usarse para mejorar la disolución de CO2 en la disolución. Adicionalmente, pueden usarse enzimas como anhidrasa carbónica (CA) para mejorar la eficiencia de la carbonatación y modificar las propiedades de los productos de la reacción. Hay que señalar que estas mezclas no solo presentan una acción sino que pueden ejercer una doble función. Pueden modificar el procedimiento de hidratación así como modificar el procedimiento de carbonatación así como la morfología y la microestructura de los productos formados. El efecto puede depender en gran medida de la dosis.Special mixtures can be added to improve the dissolution of the carbonate ions in the interaction solutions and consequently speed up the carbonation process. These can be aqueous solvents such as alkanolamines, for example, primary amines type monoethanolamine (MEA) and diglycolamine (DGA), secondary amines type diethanolamine (DEA) and diisopropanolamine (DIPA) and tertiary amines type methyldiethanolamine (MDEA) and triethanolamine (TEA) or any mixture of them or soluble alkali salts and hydroxides or other substances that can be used to improve the dissolution of CO 2 in the solution. Additionally, enzymes such as carbonic anhydrase (CA) can be used to improve the efficiency of carbonation and modify the properties of the reaction products. It should be noted that these mixtures not only have one action but can also perform a double function. They can modify the hydration process as well as modify the carbonation process as well as the morphology and microstructure of the products formed. The effect can be highly dose dependent.

También es posible añadir mezclas que modifiquen la morfología de la calcita que precipita durante el procedimiento de hidratación y carbonatación. Esto proporciona la ventaja de formar esquistos menos densos de productos de hidratos y carbonatos y permite grados mayores de carbonatación e hidratación. Son adecuados, por ejemplo, sales de magnesio, poli(ácidos acrílicos), poliacrilamida, poli(alcohol vinílico), ácidos polivinilsulfónicos, estirenosulfonato, ácido cítrico y otros ácidos orgánicos, polisacáridos y otras sustancias, p. ej., fosfonatos, policarboxilatos. Hay que indicar que estas mezclas no solo presentan una acción sino que pueden ejercer una doble función.It is also possible to add mixtures that modify the morphology of the calcite that precipitates during the hydration and carbonation process. This provides the advantage of forming less dense shales of hydrate and carbonate products and allows higher degrees of carbonation and hydration. Suitable are, for example, magnesium salts, polyacrylic acids, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, polyvinylsulfonic acids, styrene sulfonate, citric acid and other organic acids, polysaccharides and other substances, e.g. eg, phosphonates, polycarboxylates. It should be noted that these mixtures not only have one action but can also perform a double function.

Además, es posible añadir mezclas que regulen el pH durante el procedimiento de hidratación y carbonatación para mejorar la precipitación de la calcita, estas incluyen hidróxidos y carbonatos de metal y sustancias similares. Hay que indicar que estas mezclas no tienen una única acción sino que pueden ejercer una doble función.In addition, it is possible to add mixtures that regulate the pH during the hydration and carbonation process to improve the precipitation of calcite, these include metal hydroxides and carbonates and similar substances. It should be noted that these mixtures do not have a single action but can have a double function.

Todas las mezclas se usan en las cantidades conocidas como tales, en donde la cantidad se adapta a un aglutinante específico y a necesidades especiales de la manera conocida.All mixtures are used in the amounts known as such, where the amount is tailored to a specific binder and special needs in known manner.

Los aditivos son, por ejemplo, cargas, pigmentos, elementos de refuerzo, agentes de autocuración. Las cargas típicas son partículas minerales como polvo de piedra así como fibras como fibras de vidrio, metal y/o polímeros. Una adición que también se usa como material cementoso suplementario es humo de sílice. Todos estos pueden añadirse en las cantidades conocidas de por sí.Additives are, for example, fillers, pigments, reinforcing elements, self-curing agents. Typical fillers are mineral particles such as stone dust as well as fibers such as glass, metal and / or polymer fibers. An addition that is also used as a supplemental cementitious material is silica fume. All of these can be added in amounts known per se.

Un uso preferido del aglutinante según la invención es hormigón prefundido y producción de artículos de hormigón. El aglutinante normalmente se mezcla con agregado y agua así como con mezclas y/o aditivos como se desee. El material de construcción así obtenido se usa entonces como se conoce de por sí.A preferred use of the binder according to the invention is precast concrete and production of concrete articles. The binder is normally mixed with aggregate and water as well as with mixtures and / or additives as desired. The building material thus obtained is then used as it is known per se.

A diferencia de los materiales de endurecimiento de manera hidráulica conocidos la carbonatación sigue cuando la reacción hidráulica proporciona suficiente porosidad. Así no debería tener lugar endurecimiento en agua o con suministro constante de agua. En su lugar se proporciona una atmósfera que contiene CO2 y que es preferiblemente rica en CO2. A diferencia de los materiales que endurecen por carbonatación el aglutinante según la invención y los materiales de construcción que lo contienen necesitan agua en cantidad definida para proporcionar el primer fraguado (y endurecimiento si es aplicable) incluyendo la creación de porosidad adicional.Unlike known hydraulically hardening materials carbonation follows when the hydraulic reaction provides sufficient porosity. Thus, hardening should not take place in water or with constant water supply. Instead an atmosphere is provided which contains CO 2 and which is preferably rich in CO 2 . Unlike the materials that harden by carbonation, the binder according to the invention and the construction materials that contain it need water in a defined quantity to provide the first set (and hardening if applicable) including the creation of additional porosity.

La carbonatación para endurecimiento final requiere CO2 que está presente en la atmosfera normal. Para lograr endurecimiento en tiempos aceptables la carbonatación se acelera suministrando una atmósfera rica en CO2. Por ejemplo, los moldes pueden ponerse en el interior de un espacio adecuado y se hace pasar al espacio gas de escape rico en CO2 , p. ej., gas de chimenea de hornos de cemento.Carbonation to final hardening requires CO 2 which is present in the normal atmosphere. To achieve hardening in acceptable times, carbonation is accelerated by supplying an atmosphere rich in CO 2 . For example, the molds can be placed inside a suitable space and exhaust gas rich in CO 2 , e.g., is passed into the space. eg, flue gas from cement kilns.

El tiempo de curado depende de las condiciones del procedimiento y la composición del material como la temperatura, la presión de CO2 , la presión de vapor de agua, el espesor de la muestra, la relación agua a cemento, la cantidad de fases hidráulicamente reactivas, hidratos formados previamente a la carbonatación, porosidad del hormigón. Los tiempos de carbonatación típicos para presión de CO2 en el intervalo de 0.005 MPa a 2 MPa, preferiblemente de 0.05 MPa a 0.5 MPa y temperaturas de ambiente a 100 °C, preferiblemente hasta 50 °C, lo más preferido a ambiente que significa de 15 °C a 35 °C, son de 10 minutos a 48 horas.Curing time depends on process conditions and material composition such as temperature, CO 2 pressure, water vapor pressure, sample thickness, water to cement ratio, number of hydraulically reactive phases. , hydrates formed prior to carbonation, porosity of concrete. Typical carbonation times for CO 2 pressure in the range 0.005 MPa to 2 MPa, preferably 0.05 MPa to 0.5 MPa and temperatures from room to 100 ° C, preferably up to 50 ° C, most preferred to room meaning from 15 ° C to 35 ° C, it is from 10 minutes to 48 hours.

El elemento de construcción obtenido después de endurecimiento final por carbonatación normalmente presenta alta resistencia y durabilidad.The building element obtained after final hardening by carbonation normally exhibits high strength and durability.

La invención se ilustrará además con referencia a los ejemplos que siguen, sin restringir el alcance a la realizaciones específicas descritas. Si no se especifica de otro modo cualquier cantidad en porcentaje o en partes es en peso y en el caso de duda con referencia al peso de total de la composición/mezcla pertinente.The invention will be further illustrated with reference to the examples that follow, without restricting the scope to the specific embodiments described. If not otherwise specified any amount in percentage or parts is by weight and in case of doubt with reference to the total weight of the relevant composition / mixture.

La invención incluye además todas las composiciones de características descritas y especialmente de características preferidas que no se excluyan entre sí. Una caracterización como «aproximadamente», «alrededor de» y expresiones similares en relación a un valor numérico significa que están incluidos valores hasta el 10 % mayores y menores, preferiblemente valores hasta el 5 % mayores y menores y en cualquier caso valores al menos hasta el 1 % mayores y menores, siendo el valor exacto el valor o el límite más preferido.The invention further includes all compositions with characteristics described and especially with preferred characteristics that are not mutually exclusive. A characterization such as "about", "about" and expressions Similar in relation to a numerical value means that values up to 10% higher and lower are included, preferably values up to 5% higher and lower and in any case values at least up to 1% higher and lower, the exact value being the value or the most preferred limit.

El término «sustancialmente exento» significa que un material particular no se añade a propósito a una composición y solo está presente en cantidades traza o como impureza. Como se usa en la presente memoria, a menos que se indique de otro modo, el término «exento de» significa que una composición no comprende un material particular, es decir, la composición comprende cero por ciento en peso de dicho material.The term "substantially free" means that a particular material is not purposely added to a composition and is only present in trace amounts or as an impurity. As used herein, unless otherwise indicated, the term "free of" means that a composition does not comprise a particular material, ie, the composition comprises zero percent by weight of said material.

Ejemplo 1Example 1

Se usó un cemento TBF con una composición de óxido presentada en la tabla 1. Contenía, según XRD de Rietveld, 23.6 % en peso de ternesita, 23.3 % en peso de silicato dicálcico, 11.8 % en peso de ye'elimita, 6.1 % en peso de C4AF, 3.7 % en peso de C2 F, 19.2 % en peso de fase hidráulica amorfa y 12.3 % en peso de fases minoritarias, incluidas anhidrita, cal, periclasa, cuarzo, hematita, Ca-langbeinita, maghemita, akermanita, cada uno en una cantidad por debajo del 2 % en peso. La densidad fue 3.16 g/cm3, la finura según Blaine 2020 cm2/g.A TBF cement with an oxide composition presented in table 1 was used. It contained, according to Rietveld's XRD, 23.6% by weight of ternesite, 23.3% by weight of dicalcium silicate, 11.8% by weight of ye'elimite, 6.1% in weight of C 4 AF, 3.7% by weight of C 2 F, 19.2% by weight of amorphous hydraulic phase and 12.3% by weight of minor phases, including anhydrite, lime, periclase, quartz, hematite, Ca-langbeinite, maghemite, akermanite , each in an amount below 2% by weight. The density was 3.16 g / cm3, the fineness according to Blaine 2020 cm2 / g.

Tabla 1Table 1

Figure imgf000007_0001
Figure imgf000007_0001

Si hicieron muestras de mortero de agua, cemento y arena en una relación en peso de 0.5 : 1 : 1.3 y pastas de agua y cemento en una relación 0.5 : 1. Se llevó a cabo la mezcla en un mezclador Hobart, 15 s lento y 15 s rápido como se especifica en EN 196. Todas las muestras se hidrataron inicialmente durante 18 h en contenedores sellados a 50 °C. Después, las muestras se secaron en un horno a 50 °C y se almacenaron al aire ambiente a 20 °C y humedad relativa de aproximadamente el 55 % (muestra de referencia) o por debajo de 250 Pa (2.5 bar) de CO2 a 20 °C (muestra carbonatada). Las muestras de pasta se molieron a <2 mm antes de almacenamiento al aire ambiente o con una presión de CO2. La resistencia a la compresión de las muestras de mortero endurecido se determinó según el procedimiento especificado en EN 196 y se examinaron pastas y morteros endurecidos con termogravimetría en un dispositivo Netzsch Jupiter STA 449.If they made samples of water, cement and sand mortar in a weight ratio of 0.5: 1: 1.3 and water and cement pastes in a 0.5: 1 ratio. Mixing was carried out in a Hobart mixer, 15 s slow and 15 s fast as specified in EN 196. All samples were initially hydrated for 18 h in sealed containers at 50 ° C. The samples were then dried in an oven at 50 ° C and stored in ambient air at 20 ° C and relative humidity of approximately 55% (reference sample) or below 250 Pa (2.5 bar) of CO 2 at 20 ° C (carbonated sample). The pasta samples were ground to <2 mm before storage in ambient air or under CO 2 pressure. The compressive strength of the hardened mortar samples was determined according to the procedure specified in EN 196 and hardened pastes and mortars were examined with thermogravimetry on a Netzsch Jupiter STA 449 device.

La resistencia a la compresión de las muestras se representa en la fig. 2, puede verse que la carbonatación casi dobla la resistencia a la compresión. Las muestras ganaron de promedio 0.6 g correspondiendo a una masa de cemento de aproximadamente el 10 % durante la carbonatación. Este cambio de masa incluye el CO2 ligado así como agua perdida durante la carbonatación. Para distinguir entre estos dos cambios de masa, se hizo un análisis termogravimétrico diferencial (TG). The compressive strength of the samples is represented in fig. 2, it can be seen that carbonation almost doubles the compressive strength. The samples gained an average of 0.6 g, corresponding to a cement mass of approximately 10% during carbonation. This mass change includes bound CO 2 as well as water lost during carbonation. To distinguish between these two mass changes, a differential thermogravimetric (TG) analysis was done.

En la figura 3 se muestran los resultados de mediciones de TG de la pasta y el mortero endurecidos. La pérdida de peso de aproximadamente 500 °C a aproximadamente 850 °C muestra que se formó una cantidad significativa de calcita durante la carbonatación. Las pastas ganaron aproximadamente un 28 % de calcita que corresponde a una ganancia de masa de aproximadamente el 15 % y los morteros ganaron aproximadamente el 13 % de calcita que corresponde a aproximadamente el 6 % de masa de mortero que corresponde a aproximadamente el 14 % de masa de cemento.The results of TG measurements of the hardened paste and mortar are shown in Figure 3. The weight loss from about 500 ° C to about 850 ° C shows that a significant amount of calcite was formed during carbonation. The pastes gained approximately 28% of calcite which corresponds to a mass gain of approximately 15% and the mortars gained approximately 13% of calcite which corresponds to approximately 6% of mortar mass which corresponds to approximately 14% of cement mass.

Ejemplo 2Example 2

Se usó el mismo clínker que en el ejemplo 1, sin embargo, se molió a una finura de 2910 cm2/g según Blaine. Se hicieron muestras de mortero y pasta de manera análoga a la del ejemplo 1. Todas las muestras se hidrataron inicialmente durante 24 h en contenedores sellados a 50 °C. Después, las muestras se trataron con uno o más de lo siguiente:The same clinker was used as in Example 1, however it was ground to a fineness of 2910 cm2 / g according to Blaine. Mortar and paste samples were made in a manner analogous to Example 1. All samples were initially hydrated for 24 h in sealed containers at 50 ° C. The samples were then treated with one or more of the following:

D: secado 24 h en un horno a 50 °C,D: drying 24 h in an oven at 50 ° C,

L: almacenado 24 h al aire ambiente a 20 °C y humedad relativa de aproximadamente un 55 % de CO2: almacenado 24 h con 250 Pa (2.5 bar) de CO2 a 20 °C.L: stored 24 h in ambient air at 20 ° C and relative humidity of approximately 55% CO2: stored 24 h with 250 Pa (2.5 bar) of CO 2 at 20 ° C.

La resistencia a la compresión y la densidad de las muestras de mortero endurecido se determinaron según el procedimiento descrito en EN 196 y las pastas y los morteros endurecidos se examinaron con termogravimetría en un dispositivo Netzsch Jupiter STA 449.The compressive strength and density of the hardened mortar samples were determined according to the procedure described in EN 196 and the hardened pastes and mortars were examined thermogravimetrically on a Netzsch Jupiter STA 449 device.

En la figura 4 se muestra la resistencia a la compresión y la densidad medidas en muestras de mortero. La comparación de la resistencia para la muestra C-CO2 que se hidrata y se carbonata con C-L que solo se hidrata (pero se hidrata durante más tiempo que C-CO2) muestra que la carbonatación mejora el endurecimiento, se gana mayor resistencia por carbonatación posterior que con hidratación prolongada. El secado a temperatura elevada aumenta el endurecimiento en sí mismo acelerando la hidratación y mejorando la carbonatación. Así, la muestra C-D que solo se hidrata pero durante más tiempo que la muestra C-L presenta mayor resistencia, pero llevar a cabo carbonatación según la invención proporciona una resistencia mucho mayor como presenta la muestra C-D-CO2. Estos hallazgos se confirman por las densidades medidas. El 0.1 g/cm3 ganado corresponde al CO2 ligado en las muestras carbonatadas. Figure 4 shows the compressive strength and density measured in mortar samples. Comparison of strength for sample C-CO2 that is hydrated and carbonated with CL that only hydrates (but hydrates for longer than C-CO2) shows that carbonation improves hardening, greater strength is gained by subsequent carbonation than with prolonged hydration. High temperature drying increases the hardening itself by accelerating hydration and enhancing carbonation. Thus, the CD sample that only hydrates but for a longer time than the CL sample presents greater resistance, but carrying out carbonation according to the invention provides a much greater resistance as the CD-CO2 sample exhibits. These findings are confirmed by the measured densities. The 0.1 g / cm3 gained corresponds to the CO 2 bound in the carbonated samples.

El resultado de diferentes análisis termogravimétrico se muestra en las figuras 5a y 5b. Puede observarse en la figura 5a que el secado no cambia los hidratos formados inicialmente, comparado con la muestra C solo hidratada con muestra C-D que se hidrató y se secó en un horno. Durante la carbonatación con 250 Pa (2.5 bar) de CO2 los hidratos se descomponen parcialmente y forman carbonatos, comparando las muestras de C+CO2 y C+D+CO2 con la muestra C en la fig. 5b. La pérdida de masa entre ~ 500 °C y ~ 850 °C se debe a la descomposición de CaCO3 y muestra que aproximadamente un 40 % de CaO está ligado como carbonato durante la carbonatación.The result of different thermogravimetric analysis is shown in Figures 5a and 5b. It can be seen in figure 5a that drying does not change the hydrates formed initially, compared to sample C only hydrated with sample CD which was hydrated and dried in an oven. During carbonation with 250 Pa (2.5 bar) of CO 2, the hydrates partially decompose and form carbonates, comparing the C + CO2 and C + D + CO2 samples with the C sample in fig. 5b. The mass loss between ~ 500 ° C and ~ 850 ° C is due to the decomposition of CaCO3 and shows that approximately 40% of CaO is bound as carbonate during carbonation.

En la figura 6 se muestran los espectros XRD. El resultado de TG se confirma, es decir que el secado no cambia los hidratos. Además, la carbonatación de AFm tiene lugar en todas las muestras carbonatadas con 250 Pa (2.5 bar) de CO2. La carbonatación de ettringita solo tiene lugar en muestras secas.The XRD spectra are shown in Figure 6. The TG result is confirmed, that is, drying does not change the hydrates. Furthermore, AFm carbonation takes place in all samples carbonated with 250 Pa (2.5 bar) of CO 2 . Ettringite carbonation only takes place in dry samples.

Ejemplo 3Example 3

Se hicieron morteros y pastas de manera análoga a la del ejemplo 2 a partir del cemento usado en el ejemplo 1. Además de los tratamientos en el ejemplo 2, las muestras se carbonataron poniéndolas 24 h en la chimenea de la planta de cemento que opera. Así, la carbonatación tuvo lugar en gas de escape de plantas de cemento para muestras denominadas PI. Como en el ejemplo 2, se midieron la resistencia y el comportamiento termogravimétrico. Los resultados se muestran en la figura 7a y 7b y confirman que el gas de escape de plantas de cemento es un medio muy adecuado para carbonatación.Mortars and pastes were made in a manner analogous to that of Example 2 from the cement used in Example 1. In addition to the treatments in Example 2, the samples were carbonated by placing them 24 h in the chimney of the operating cement plant. Thus, carbonation took place in exhaust gas from cement plants for so-called PI samples. As in Example 2, resistance and thermogravimetric behavior were measured. The results are shown in figure 7a and 7b and confirm that the exhaust gas from cement plants is a very suitable medium for carbonation.

Por último, se midió la profundidad de la carbonatación pulverizando timoftaleína al 1 % en peso en una mezcla de etanol al 70 % en volumen y agua al 30 % en volumen. Ninguna de las muestras carbonatadas en gas de escape presentó coloración, es decir, se carbonataron totalmente. Por el contrario, las muestras de referencia que solo se secaron o se almacenaron al aire ambiente se colorearon intensamente. Finally, the depth of carbonation was measured by spraying 1% by weight thymophthalein in a mixture of 70% by volume ethanol and 30% by volume water. None of the exhaust gas carbonated samples showed coloration, that is, they were fully carbonated. In contrast, reference samples that were only dried or stored in ambient air were intensely colored.

Claims (15)

REIVINDICACIONES 1. Método para fabricar elementos de construcción que comprende los pasos:1. Method to manufacture building elements that includes the steps: - proporcionar un aglutinante que comprenda al menos el 8 % en peso de ternesita, al menos el 15 % en peso de silicato dicálcico y al menos el 5 % en peso de ye'elimita, cada uno con respecto al aglutinante total, como fases hidráulicamente reactivas- provide a binder comprising at least 8% by weight of ternesite, at least 15% by weight of dicalcium silicate and at least 5% by weight of ye'elimita, each with respect to the total binder, as hydraulically phases reactive - mezclar el aglutinante con agua para formar una pasta- mix the binder with water to form a paste - fundir la pasta en la conformación deseada para el elemento de construcción- melt the paste into the desired shape for the construction element - hacer reaccionar la pasta de manera hidráulica para formar fases hidratadas y crear poros capilares adicionales y- hydraulically reacting the paste to form hydrated phases and create additional capillary pores and - endurecer por carbonatación para proporcionar el elemento de construcción.- harden by carbonation to provide the building element. 2. Método según la reivindicación 1, en donde el aglutinante contiene al menos el 28 % en peso, preferiblemente al menos el 40 % en peso, más preferido al menos el 50 % en peso y lo más preferido al menos el 60 % en peso de fases hidráulicamente reactivas relativas al peso de total de aglutinante.Method according to claim 1, wherein the binder contains at least 28% by weight, preferably at least 40% by weight, more preferred at least 50% by weight and most preferably at least 60% by weight hydraulically reactive phases relative to total binder weight. 3. Método según la reivindicación 1 o 2, en donde además de ternesita, silicato dicálcico y ye'elimita al menos está contenida una de las fases hidráulicamente reactivas: ellestadita, fases ferríticas y fases hidráulicas amorfas.3. Method according to claim 1 or 2, wherein in addition to ternesite, dicalcium silicate and ye'elimita, at least one of the hydraulically reactive phases is contained: ellestadite, ferritic phases and amorphous hydraulic phases. 4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde se fija la relación de agua a aglutinante con respecto a la suma de fases hidráulicamente reactivas en el aglutinante de 0.2 a 1.2, preferiblemente de 0.25 a 0.8 y lo más preferido de 0.35 a 0.6.4. Method according to any of claims 1 to 3, wherein the ratio of water to binder with respect to the sum of hydraulically reactive phases in the binder is set from 0.2 to 1.2, preferably from 0.25 to 0.8 and most preferably from 0.35 to 0.6. 5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde los productos hidratados de las fases hidráulicamente reactivas que comprenden hidratos de calcio-silicato, hidratos de calcio-aluminio-silicato, hidratos de aluminio-silicato, portlandita, brucita, stratlingita, fases de tipo hidrotalcita y ettringita / AFm forman la mayor parte de las fases que endurecen por carbonatación.5. Method according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrated products of the hydraulically reactive phases comprising calcium-silicate hydrates, calcium-aluminum-silicate hydrates, aluminum-silicate hydrates, portlandite, brucite, stratlingite Hydrotalcite and ettringite / AFm type phases form most of the carbonation hardening phases. 6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde hay en el aglutinante periclasa y/o cal libre que endurecen por carbonatación desde el comienzo en una cantidad de hasta el 15 % en peso de cada uno y hasta el 30 % combinados.6. Method according to any one of claims 1 to 5, wherein there is in the binder periclase and / or free lime that harden by carbonation from the beginning in an amount of up to 15% by weight of each and up to 30% combined. 7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde se añaden agentes reductores acuosos, plastificantes y/o superplastificantes para ajustar la consistencia al tiempo que se mantiene la w/b en el intervalo adecuado para autodesecación.7. Method according to any one of claims 1 to 6, wherein aqueous reducing agents, plasticizers and / or superplasticizers are added to adjust the consistency while maintaining the w / b in the proper range for self-drying. 8. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde se añaden al aglutinante agentes que ocluyen el aire.8. Method according to any one of claims 1 to 7, wherein air-entraining agents are added to the binder. 9. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde se añaden aditivos, preferiblemente cargas, pigmentos, elementos de refuerzo, agentes de autocuración o una mezcla de dos o más de ellos.Method according to any one of claims 1 to 8, wherein additives, preferably fillers, pigments, reinforcing elements, self-healing agents or a mixture of two or more of them are added. 10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el aglutinante contiene:10. Method according to any one of claims 1 to 9, wherein the binder contains: del 15 % al 80 % en peso de silicato dicálcico,15% to 80% by weight of dicalcium silicate, del 5 % al 70 % en peso de ye'elimita,from 5% to 70% by weight of ye'elimita, del 0 % al 50 % en peso de C6AxFy con x y = 3 y tanto x como y > 0 y x < y,0% to 50% by weight of C6AxFy with x y = 3 and both x and y> 0 and x <y, del 0 % al 20 % en peso de aluminatos reactivos0% to 20% by weight of reactive aluminates del 0 % al 30 % en peso de fase amorfa por rayos X hidráulica,0% to 30% by weight of amorphous phase by hydraulic X-ray, del 0 % al 30 % en peso de fases minoritarias,0% to 30% by weight of minority phases, todo con respecto a la cantidad total de aglutinante.all with respect to the total amount of binder. 11. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la pasta se somete a endurecimiento hidráulico en una atmósfera del 40 % al 99 % de humedad relativa y con una temperatura de 10 °C a 80 °C.Method according to any one of claims 1 to 10, wherein the paste is subjected to hydraulic hardening in an atmosphere of 40% to 99% relative humidity and at a temperature of 10 ° C to 80 ° C. 12. Método según la reivindicación 1 a 11, en donde tiene lugar carbonatación en una atmósfera rica en CO2 que tiene preferiblemente una presión de CO2 de 0.005 MPa a 2 MPa, preferiblemente de 0.05 MPa a 0.5 MPa y una temperatura en el intervalo de ambiente a 15 a 35 °C hasta 100 °C, preferiblemente hasta 50 °C. Method according to claim 1 to 11, wherein carbonation takes place in a CO 2 rich atmosphere preferably having a CO 2 pressure of 0.005 MPa to 2 MPa, preferably 0.05 MPa to 0.5 MPa and a temperature in the range from 15 to 35 ° C up to 100 ° C, preferably up to 50 ° C. 13. Método según la reivindicación 12, en donde se usa gas de escape rico en CO2 , preferiblemente gas de chimenea de hornos de cemento, para proporcionar la atmósfera rica en CO2.A method according to claim 12, wherein CO 2- rich exhaust gas, preferably cement kiln flue gas, is used to provide the CO 2- rich atmosphere. 14. Elementos de construcción obtenibles a partir de un aglutinante que comprende al menos el 8 % en peso de ternesita, al menos el 15 % en peso de silicato dicálcico y al menos el 5 % en peso de ye'elimita como fases hidráulicamente reactivas por un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.14. Building elements obtainable from a binder comprising at least 8% by weight of ternesite, at least 15% by weight of dicalcium silicate and at least 5% by weight of ye'elimits as hydraulically reactive phases by a method according to any one of claims 1 to 13. 15. Elemento de construcción según la reivindicación 14 en la forma de elemento de hormigón prefundido. Building element according to claim 14 in the form of a precast concrete element.
ES17195448T 2017-10-09 2017-10-09 Building elements made of binders that harden by combined hydration and carbonation Active ES2847198T3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17195448.0A EP3466900B1 (en) 2017-10-09 2017-10-09 Building elements made from binders hardening by combined hydration and carbonation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2847198T3 true ES2847198T3 (en) 2021-08-02

Family

ID=60190541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17195448T Active ES2847198T3 (en) 2017-10-09 2017-10-09 Building elements made of binders that harden by combined hydration and carbonation

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11111180B2 (en)
EP (1) EP3466900B1 (en)
CA (1) CA3071952A1 (en)
ES (1) ES2847198T3 (en)
PL (1) PL3466900T3 (en)
WO (1) WO2019072497A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3656750A3 (en) 2020-03-24 2020-12-30 HeidelbergCement AG Use of carbon dioxide from and for cement
EP3778525A1 (en) 2020-06-17 2021-02-17 HeidelbergCement AG Improved method for manufacturing supplementary cementitious material
EP4317103A1 (en) 2022-08-05 2024-02-07 Heidelberg Materials AG Degraded amine solution as performance enhancer
CN115780745A (en) * 2022-12-15 2023-03-14 谷城县双银机械有限责任公司 Water glass shell making process

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009132692A1 (en) 2008-04-28 2009-11-05 Carbstone Innovation Nv Production of an article by carbonation of alkaline materials
EA028903B1 (en) 2011-06-09 2018-01-31 Ратджерс, Те Стейт Юниверсити Оф Нью Джерси Synthetic formulations, methods of manufacturing and using the same
DK2744766T5 (en) 2011-08-18 2017-02-06 Heidelbergcement Ag CALCIUM SULPHALUMINATE CEMENT OR CLINKS COMPREHENSIVE TERNESIT
CN115432987A (en) 2014-08-04 2022-12-06 索里迪亚科技公司 Carbonatable calcium silicate compositions and methods
US10301217B2 (en) 2014-12-23 2019-05-28 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Rapid setting material for improved processing and performance of carbonating metal silicate cement
EP3147269A1 (en) * 2015-09-22 2017-03-29 HeidelbergCement AG 3d printing of construction elements and buildings with bct cement

Also Published As

Publication number Publication date
EP3466900A1 (en) 2019-04-10
US11111180B2 (en) 2021-09-07
WO2019072497A1 (en) 2019-04-18
CA3071952A1 (en) 2019-04-18
PL3466900T3 (en) 2021-05-31
EP3466900B1 (en) 2020-12-09
US20200339476A1 (en) 2020-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2847198T3 (en) Building elements made of binders that harden by combined hydration and carbonation
ES2895001T3 (en) Method for making binders that harden by hydration and carbonation
ES2808117T3 (en) Method of manufacturing carbonate-bonded construction products from steelmaking residues
US8496751B2 (en) Binder composition
ES2672470T3 (en) Binder comprising calcium sulfoaluminate cement and a magnesium compound
EP2508496A1 (en) Magnesia based binder composition
Liu et al. Recent advances in carbonatable binders
ES2875312T3 (en) Processes for the Manufacture of Low Calcium Amorphous Silicate Hydraulic Binders
ES2601490T3 (en) Cured cementitious material based on hydraulic binders for low temperature use
US20230382792A1 (en) Production of supplementary cementitious materials through wet carbonation method
Suescum-Morales et al. The combined effect of CO2 and calcined hydrotalcite on one-coat limestone mortar properties
US12065379B2 (en) Decarbonized cement blends
JP2019043806A (en) Quick-hardening material and quick-hardening cement composition
WO2020208552A1 (en) Pozzolanic mixture and cementing composition
ES2701512T3 (en) Sulfite sulfoaluminous binder
Dachtar Calcium sulfoaluminate cement as binder for structural concrete
ES2807673B2 (en) Additive to improve fluidity and mechanical development in cement pastes, mortars or concrete.
ES2832698T3 (en) Manufacturing methods of dendritic belite-based hydraulic binders
Goñi et al. Hydraulic activity of belite cement from class C coal fly ash. Effect of curing and admixtures
CN117321019A (en) Decarbonized cement blend
BR112019019789B1 (en) PROCESS FOR PRODUCING AN AERATED COMPOSITE MATERIAL AND AERATED CONCRETE PRODUCT
KR20040068082A (en) A composition of calcium-sulfo-aluminate using alunite
Goñi Elizalde et al. Hydraulic activity of belite cement from class C coal fly ash. Effect of curing and admixtures